一种富含神经调控因子的鸡尾酒水凝胶构建成功

论文的共同通讯作者潘光锦在接受《中国科学报》采访时表示，该研究从调控材料的微纳结构和模拟组织微环境两个方面入手，成功开发了一种含有神经调控因子的鸡尾酒式水凝胶。这种水凝胶不仅解释了它在促进人源神经前体细胞分化为皮层中间神经元以及形成突触连接中的作用原理，还展现出其在帮助体内神经血管单元重建及修复受损脑组织方面的潜力。 
在脑损伤治疗中，人源神经前体细胞常面临存活率低、分化方向不明确以及功能整合效率低的问题。针对这些挑战，研究团队通过调整水凝胶的核心成分浓度与交联条件，精准设计出一种带有脑组织生物仿生特性的三维支架水凝胶系统。该系统能够模拟细胞外基质的生化和力学环境，从而显著增强神经前体细胞的黏附能力、生存率及特定分化的效率。 
借助转录组测序与狂犬病毒逆向追踪技术，研究人员进一步验证了这种多因子水凝胶能够提高谷氨酸能神经元的分化效率，并改善其形成功能性突触连接的能力。其作用主要归因于水凝胶所构建的仿生微纳结构和活性微环境共同作用，从而在模仿脑组织特性同时，持续提供神经诱导信号，推动神经前体细胞更加高效地向功能性中间神经元转化。
另外，研究团队发现，这种鸡尾酒式水凝胶还能在脑损伤区域吸引宿主内皮细胞，并引导它们与移植细胞之间建立互动。这种相互作用进一步促使具有代谢支持和灌注功能的神经血管单元微结构得以重建。重建后的微环境不仅改善了损伤部位的免疫和代谢活动，而且提升了神经前体细胞的存活性和分化效率，从而对受损脑组织进行修复，同时在一定程度上恢复了神经传导功能，使受损动物的运动协调表现有所提高。 
另一位共同作者巫林平补充道，这项研究为脑皮层损伤的细胞替代疗法提供了全新的治疗策略和重要的理论支持。